- •Предисловие
- •§ 1. Виды сточных вод и состав загрязнений
- •§ 3. Расчет необходимой степени очистки сточных вод
- •§ 4. Примеры расчетов
- •§ 5. Усреднители
- •§ 6. Решетки
- •§ 8. Отстойники и осветлители
- •§ 10. Примеры расчетов
- •Глава 3. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
- •§ 11. Поля фильтрации и поля орошения
- •§ 12. Биологические пруды
- •§ 13. Аэротенки
- •§ 14. Циркуляционные окислительные каналы
- •§ 15. Биологические фильтры
- •§ 16. Примеры расчетов
- •§ 17. Нейтрализация
- •§ 18. Окисление
- •§ 19. Коагуляция
- •§ 20. Сорбция
- •§ 21. Флотация
- •§ 22. Ионный обмен
- •§ 23. Примеры расчетов
- •Глава 5. ДЕЗИНФЕКЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД
- •§ 24. Дезинфекция сточных вод хлором
- •§ 25. Дезинфекция сточных вод озоном
- •§ 26. Примеры расчетов
- •Глава 6. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ
- •§ 28. Аэробные стабилизаторы
- •§ 29. Вертикальный и радиальный илоуплотнители
- •§ 30. Флотационный илоуплотнитель
- •§ 33. Расчет сооружений по обработке осадка Ново-Люберецкой и Люберецкой станций аэрации
- •§ 34. Примеры расчетов
- •Список литературы
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
t 1. Решетки
Д.1я улавливания из сточных вод крупных нераство
ревных загрязнений применяют решетки, выполняемые 113 ~tруглых, прямоугольных или иной формы металличес
пх стержней. Прозары между решетками Ь= 16-;-19 мм.
Решетки, устанавливаемые на насосных станциях, могут
:;wеть и большие прозоры, поскольку это зависит от раз·
ыеров насосов.
Решетки подразделяют на неподвижные и подвижные.
Нанболее широкое распространение получили неподвиж
ные. Для удобства съема загрязнений часто решетки ус
танавливают под углом к горизонту а=бО-;-70° (рис. 2.4). Если количество улавливаемых загрязнений составляет 0,1 мз в 1 сут и более, то очистка решеток
.s.олжна быть механизирована.
~IIC. 2.4. Решетка с ручной очисткой
При расчете решетки вначале определяют общее чис
..tо прозоров n по формуле
n = |
Qмакс |
k3 , |
|
(2.9) |
bhl tlp |
|
|||
|
|
|
|
|
~~е q,..«<- максимальный расход сточных вод; !11- глубина |
воды |
|||
IRpeJI. решеткой; vp- средняя скорость в проэорах |
решетки, |
кото· |
||
р)"10 рекомендуется принимать равной |
около 1 мjс; |
k . - коэффици |
||
еJП, учитывающий стеснение прозоров |
граблями и |
задержанными |
||
Jаrряэнениями и равный 1,05. |
|
|
|
|
Общая ширина решеток |
|
|
|
|
Вр = s(n-1) + Ьп, |
|
(2.10) |
r.1е s - толщина стержней решетки.
Затем принимается число решеток N и ширина кaж
.s.ofi из них
(2 .11)
21
Потери напора в решетках
hм = p~V2 /(2g), |
(2.12) |
где С- коэффициент местного сопротивления; и- скорость движе
ния воды в камере перед решеткой; g - ускорение свободного паде
ния; р- коэффициент, учитывающий увеличение потерь наnора
вследствие засорения решетки; ориентировочно рекомендуется при
инмать р-3.
Коэффициент местного сопротивления решетки зави
сит от формы стержней и определяется по формуле
~ = ~ (s/b)4/3 sin а, |
(2 .13) |
где Р- коэффициент, равный 2,42 для nрямоугольных и 1,72 для
круглых стержней.
При проектировании решеток количество уловленных
загрязнений следует принимать в зависимости от разме
ра решеток (при Ь= 16+20 мм количество отбросов рав
но 8 л на 1 чел. в год, а плотность их- 750 кгjм3 ). Улов ленные на решетках отбросы должны подвергаться дроб
лению в дробилках и возвращаться в поток воды перед
решетками.
В последние годы в СССР и за рубежом все более
широкое распространение получают комбинированные аппараты- решетки-дробилки (комминуторы), в кото рых уловленные решетками загрязнения дробятся под водой, без извлечения их на поверхность.
§ 7. Песколооки
Для улавливания из сточных вод песка и других ми
неральных перастворенных загрязнений применяют пес
коловки, подразделяемые на горизонтальные, вертикаль
ные и с вращательным движением жидкости; последние
бывают тангенциальные и аэрируемые.
Горизонтальные и аэрируемые пескаловки использу ют при расходах более 10 000 м3fсут. Конструктивной
разновидностью горизонтальных пескаловок являются
горизонтальные с круговым движением воды. Они име ют круглую форму в плане. Их рекомендуется применять при сравнительно небольших расходах до 70 000 м3fсут. Тангенциальные пескаловки также име ют круглую форму в плане и рекомендуются для приме
нения при расходах до 50 000 м3jсут. Вертикальные пес коловки велики по размеру и работают неэффективно,
22
поэтому их используют в исключительных случаях и nри
соответствующем обосновании.
При расчете горизонтальных лескаловок (рис. 2.5)
вначале оnределяют nлощадь живого сечения одного от
деления |
|
ro = Qмaнcf(vn), |
(2 .14) |
где Qмакс -.максимальный расход сточных вод на |
одно отделение; |
v - средняя скорость движения воды; |
n - количество отделений. |
|
|
а) |
о} |
Рис. 2.5. Горизонталь |
|
|
ная nесколоаха |
|
|
а - |
nродольн ыll разрез; |
|
б - |
nоnеречиыА разрез |
|
Затем находят размеры отделения в поперечном сече
нии. Длину пескаловки вычисляют по формуле
(2.15)
где h1- глубина проточной части песколовки; k - коэффициент
(табл. 2.1), учитывающий влияние турбулентности и других факто·
ров на работу песколовок; u0 - гидравлическая крупность песка рас·
четного диаметра. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Т А 6 Л И Ц А |
2.1. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА k |
В ФОРМУЛЕ (2.15) |
|||||||
|
|
|
Значения k для |
песколоаок |
|
||||
Диаметр |
Гидравлнчес- |
|
|
аэрируемых nри В/Н |
|||||
кая круп- |
|
|
|||||||
частиц песка |
горизонталь- |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
ность и0, мм/с |
|
|
|
|
|
||||
|
|
ных |
1 |
|
1,25 |
1 |
1,5 |
||
|
|
|
1 |
1 |
|||||
0,15 |
13,2 |
|
- |
2,62 |
|
2,5 |
|
2,39 |
|
0,2 |
18,7 |
|
1,7 |
2,43 |
|
2,25 |
|
2,08 |
|
0,25 |
24,2 |
|
1,3 |
- |
|
- |
|
- |
|
При иных расчетных параметрах коэффициент k мож |
|||||||||
но вычислить по формуле |
-2 |
|
|
|
|
|
|||
|
k= и0 |
2 |
|
|
|
(2.16) |
|||
|
/vu0 - w , |
|
|
|
|||||
где w- вертикальная турбулентная составляющая: |
|
|
|||||||
|
|
w = 0,05v. |
|
|
|
|
(2.17) |
Для горизонтальных лескаловок следует принимать: v=О,З мjс; расчетный диаметр частиц песка 0,2-
23
0,25 мм; nродолжительность движения сточных вод не
менее 30 с. Изменение расхода по суткам и часам суток
вызывает изменение скорости движения воды в песколов
ках, поэтому возникает необходимость в дополнительных устройствах, обесnечивающих nоддержание в песколов
ках nостоянной скорости движения воды, равной оnти
мальной величине v=О,З мjс.
Горизонтальные пескаловки с круговым движением
воды следует рассчитывать по продолжительности дви
жения воды в них, которую рекомендуется принимать
равной 30-50 с.
Известно много методов поддержания в песколовках постоянной скорости. Наиболее простой из них заключа
ется в устройстве на выходном канале неподтопленного
водослива с широким порогом без донного выстуnа. Раз меры водослива вычисляют по формулам:
р = |
hманс - k;JЗhмнн |
(2 .18) |
--"=~.....::....___;;;.;;;;;..... |
||
|
k2;з -1 |
|
|
q |
|
|
qманс |
(2.19) |
Ьсж = ---_.:.:;=""---- |
тV 2g (Р+ hмаис)312
где Р- перепад между дном пескаловки и порогом водослива; ь.,.. ширина водослива; h,.••• н hминглубины воды в песколовке со
ответственно nри максимальном q,.••• и минимальном q,. 10 расходах
1t скорости движения воды 0,3 м/с; kq=Qмакс/qмии; т- коэффициент
расхода водослива, зависящий от условий бокового сжатия и рав
ный 0,35-0,38.
Аэрируемые пескаловки рассчитывают также по фор
мулам (2.14), (2.15) и данным табл. 2.1. Расчетную глу
бину пескаловки h1 прннимают равной половине ее гид равлической глубины (рис. 2.6). При расчетных парамет
рах, не указанных в табл. 2.1, коэффициент k определя
ется по формуле |
|
|
26, 4au0 |
• |
|
k=- Jg (1- 20au0) |
(2 .20) |
где а=В/Н.
При расчете аэрируемых пескаловок следует прини мать: v=0,05+0,12 м/с; расчетный диаметр частиц пес
ка 0,15-0,2 мм; |
BjH= 1+1,5; интенсивность аэрации |
|
3-5 мзjм2 в 1 ч; |
поперечный уклон дна |
(к песковому |
лотку) 0,3-0,4. |
|
|
Расчет тангенциальных пескаловок ведется по формуле |
||
|
F = qмакс/(пq.), |
(2.21) |
24
о |
..,_ |
|
|
1) |
|
|
"' |
|
|
|
|
|
- ___ |
г_--~""""'-~--- |
~~·- 1' |
||
|
-=r:c• |
|
~ |
|
|
Ё- |
-- ":t: \-'~~---- ~-~ |
|
|
||
|
\ -- |
= |
|
|
1 |
|
':.о-\ -т |
..,., .c:l |
ь |
||
|
'\_/ |
1 |
|
|
Рис. 2.6. Аэрируема• nеско.воака, оборудоваинан rидромеханическоА системой
а- продольный разрез; 6 - поперечный разрез: 1 - рабочая зона; 2 - азра.
тор; 3 - песковыll лоток; 4 - смывной трубопровод
где F- площадь отделения пескаловки в плане; q,.••c - максималь
ный расход сточных вод; n- число отделений; qo- нагрузка на nес
коловку по воде.
Кроме того, можно рассчитывать эти пескаловки и по
формуле |
|
F = qманс/(nи0). |
(2. 22) |
Из сравнения формул (2.21) и (2.22) следует, |
что |
нагрузка на песколооку q0 численно равна гидравличес
кой крупности nеска расчетного диаметра Uo, выражен
ной в м;ч.
При расчете тангенциальных nескаловок следует nри нимать: глубину, равной nоловине диаметра сооружения; расчетный диаметр nеска 0,2-0,25 мм.
С учетом изложенного нагрузка на сооружение долж
на быть:
nри ио= 18,7 мм;с
q0 = 18,7-3600/1000 = 67 мз/(м2·ч):
при Uo=24,2 ммjс
q0 = 24,2·3600/1000 = 87 мз;(м2·ч).
На тангенциальные nескаловки более совершенных: конструкций допускается нагрузка q0 =
+130 м3/(м2 ·ч).
Для выгрузки осадка из горизонтальных и аэрируе
мых пескаловок обычно применяют механические скреб
ки цепного и тележечного типа. Осадок сгребается в бун
кер, как правило, располагаемый в начале сооружения,
и затем откачивается гидроэлеватором, насосом или эр
лифтом. Скребки сложны по конструкции и ненадежны
в эксплуатации, поэтому в последние годы для удаления
осадка нз пескаловок начали применять гидромеханичес-
25